DLZ-200型等离子点火煤粉燃烧器说明书2.0

DLZ-200型

等离子点火煤粉燃烧器使用及维护

说明书

2．0版

烟台龙源电力技术有限公司

感谢您选择并使用烟台龙源电力技术有限公司燃控产品！

烟台龙源公司研制开发的DLZ-200型等离子点火煤粉燃烧器可以完全取代大型工业燃煤锅炉的点火及助燃的油枪。采用本装置配套的锅炉，可以实现自始至终的全过程的单一燃料运行，不仅简化了锅炉的燃料系统，同时节约了大量的试运耗油费用和运行耗油费用，是未来大型工业锅炉的首选的点火和稳燃设备。

DLZ-200系列等离子点火煤粉燃烧器具有以下特点： · 电功率：50～150KW 连续可调；

· 本装置适用于烟煤、贫煤、无烟煤等多种煤种； · 全数字化的整流和控制系统； · 引燃时间短；

· 方便的扩展和接口功能。

我们相信我们和您的共同努力会使该技术在我们的手中发挥最大的作用，使您的锅炉彻底摆脱耗油的约束，全过程随您的需要发挥其作用，而不必像过去一样担心燃烧不稳而多投油，为您节约大量的资金。

让我们共同享受新技术和新产品为我们带来的喜悦和成果。在这里，我们烟台龙源公司对广大用户和关心我公司产品的人士表示衷心的感谢。

限于篇幅有限，本手册只介绍产品的基本信息，如您想进一步了解可以电话与我们联系，我们欢迎广大的同仁给我们的产品和服务多提宝贵意见。

烟台龙源电力技术有限公司

二○○一年九月七日

目 录

0

安全措施??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

0 1 2 4

第一章 绪论??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第二章 技术性能??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第三章 系统构成???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

第四章 等离子点火煤粉燃烧器工作原理???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 第五章 电源柜及控制系统??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第六章 操作界面的使用??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第七章 安装与连接??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第八章 调试??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 第九章

附录A 6RA70参数表?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

10 16 25 36

检修维护??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37

39

附录B 常见故障及排除方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42

0 安全措施

本说明书未声明

列出了等离子点火煤粉燃烧器安全和可靠运行所需的所有措施，对特殊的应用，可能需要附加补充资料和说明书，如果遇到这种情况，请与烟台龙源公司最近的办事处或直接与本部联系：以求技术支援；如果在修理等离子点火煤粉燃烧器时使用了未经厂家认可的零件，或是由不具备资格的人员进行不正确的操作将会增加出现危险的机会，这将导致事故的发生及设备损坏。 本手册所有安全提示请严格遵守。 请仔细阅读本说明书所提供的安全信息。

警 告!

在设备运行过程中，本装置电子发射枪将出现危险电压，切勿触摸。否则，将导致死亡和严重的人身伤害以及财产损失。 本装置电子发射枪被罩在一个安全防护罩内，防护罩下部为电气，冷却水进、出接口，此部位有可能引发故障，非专业维护人员切勿接近。 只有首先完全熟悉本使用说明书所包括的安全注意事项，结构安装，操作以及维护说明的相当熟练的人员才能从事本装置的工作。 本装置成功和安全的运行依赖于精心的运输和适当的保管，以及正确的连接，操作安装和维护。 即使是在等离子发生器不工作时，电源柜进线及隔离变压器亦带有危险电压，非停电状态，切勿进行任何工作，在从事任何维护和修理工作之前，电源柜所有电源必须切断并挂警示牌！

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第一章 绪 论

大型工业煤粉锅炉的点火和稳燃传统上都是采用燃烧重油或天然气等稀有燃料来实现的，近

年来，随着世界性的能源紧张，原油价格不断上涨，火力发电燃油愈来愈受到限制。因此锅炉点火和稳燃用油被做为一项重要的指标来考核，为了减少重油（天然气）的耗量，传统的做法是提高煤粉的磨细度，提高风粉混合物和二次风的预热温度，采用预燃室燃烧器，选用小油枪点火枪等等，但是，这些方法已到了尽头，若要进一步减少燃油到最终不用油，必须采用同传统上完全不同的全新工艺，这种工艺应既可保证提高燃烧过程的经济性，又可以改善火电厂的生态条件——DLZ-200型等离子煤粉点火燃烧器，采用直流空气等离子体做为点火源，可点燃挥发份较低的（10%）贫煤，实现锅炉的冷态启动而不用一滴油，是未来火力发电厂点火和稳燃的首选设备，采用等离子点火燃烧器，点火和稳燃与传统的燃油相比有以下几大优点：

1) 经济：采用等离子点火器运行和技术维护费仅是使用重油点火时费用的15%～20%，对于新建电厂，可以节约上千万的初投资和试运行费用；

2) 环保：由于点火时不燃用油品，电除尘装置可以在点火初期投入，因此，减少了点火初期排放大量烟尘对环境的污染；另外，电厂采用单一燃料后，减少了油品的运输和储存环节，亦改善了电厂的环境；

3) 高效：等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧；

4) 简单：电厂可以单一燃料运行，简化了系统，简化了运行方式；

5） 安全：取消炉前燃油系统，也自然避免了经常由于燃油系统造成的各种事故。 结论：

既然采用等离子技术点燃煤粉锅炉经济、高效、简单、安全、环保，由百利而无一害，当然是燃煤锅炉的首选设备，是目前燃油系统改造的最佳替代产品。

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第二章 技术性能

2.1 基本参数

2.1.1电源要求：

+10%V

装置的电源：三相电源 380

- 5%V 频率：50±2%Hz 最大消耗功率：250KVA

负荷电流工作范围：（200～375）±2%A 电弧电压调节范围：（250～400）±5%V 等离子发生器电源：460VDC 2.1.2压缩空气： 最低气压：0.2Mpa 最高气压：0.3Mpa

空气压力调节范围：0.02～0.2Mpa 最小消耗量：60m3/h 最大消耗量：100m3/h 2.1.3冷却水： 最小压力：0.25Mpa 正常压力：0.30Mpa 最大压力：0.4Mpa 最大流量：6T/h

水质要求：除盐水，温度≤40℃ 2.1.4电功率：

最低输出功率：50KW 极限输出功率：150KW 额定输出功率：120KW 2.1.5一次风： 最低风速：18m/s 最高风速：26m/s

最低风温：常温

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最低风粉量：0.3 ~ 0.5 煤粉出力：1～3T/H(贫煤) 2.1.6二次风：

风速：50m/s

2.2外形尺寸

等离子发生器： 880×430×660

电源柜： 2000×800×800 隔离变压器： 1100×800×450

2.3重量

等离子发生器： 80kg 电源柜： 500kg 隔离变压器： 800kg

2.4 性能

2.4.1 环境条件

环境温度： －30℃～50℃ 空气相对湿度：45%～80%

线圈工作温度：≤150℃ 2.4.2 可靠性指标

? 电源柜平均无故障间隔时间：5000小时 ? 阳极规定使用期：500小时

? 阴极头规定使用期：50小时

?

设备规定使用期：8年

本设备操作系统自动记录设备使用时间，并在其规定使用时间到时提示检修人员检查设备并确定是否更换。

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第三章 系统构成

3.1 概述

该系统主要以下几部分组成

? 等离子发生器——产生电功率为50～150KW的空气等离子体；

? 直流电源柜（含整流变压器）——用于将三项380V电源整流成直流电，用于产生电弧；

? 点火燃烧器——与等离子发生器配套使用，以点燃烧、燃烧煤粉； ? 控制系统——由PLC、CRT、通讯接口和数据总线构成; ? 辅助系统——由冷却水、空气的供给系统组成；

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整流变压器 直流电源柜 #1 控制柜数据总线 CRT 控制系统

一次风等离子发生器 冷却水 DLZ-1 点火燃烧器 空气 图一 系统构成

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3.2 等离子发生器 等离子发生器主要由阳极、电子发射枪、稳弧线圈三部分组成。 图二 等离子点火装置示意图 阳极组件由阳极、冷却水道、压缩空气通道及壳体构成，连续工作时间大于500小时。 电子发射枪由枪头、外套管、内套管、引弧器、进、出水口、上电接头等组成。 电磁线圈由电缆及上电口等组成，用于产生强磁场。

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163350935.doc （2.0版） 3.3 点火燃烧器 图三 点火燃烧器结构图 3.4控制系统 CRT 适配器 RS232 RS485 S7-300 总线 S7-200 6RA70 I/O 触发S7-200 …………….12个 6RA70 I/O 触发 引弧器 启动条件 _ 功率组件 + DC 电抗器 发生器 引弧器 启动条件 _ 功率组件 + DC 电抗器 发生器 图四 控制系统 - 6 -

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第四章 等离子点火煤粉燃烧器工作原理

4.1 点火机理

本装置利用直流电流（大于200A）在介质气压大于0.1Mpa的条件下接触引弧，并在强磁场下

获得稳定功率的直流空气等离子体，该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T＞5000K的梯度极大的局部高温区，煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用，并在10-3秒内迅速释放出挥发物，并使煤粉颗粒破裂粉碎，从而迅速燃烧，由于反应是在气向中进行，使混合物组分的粒级发生了变化。因而使煤粉的燃烧速度加快，也有助于加速煤粉的燃烧，这样就大大地减少促使煤粉燃烧所需要的引燃能量E（E等=1/6E油）

等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2－、H2－、OH－、O－、H＋）和电子等，可加速热化学转换，促进燃料完全燃烧，除此之外，等离子体对于煤粉的作用，可比通常情况下提高20% ~ 80%的挥发份，即等离子体有再造挥发份的效应，这对于点燃贫煤强化燃烧有特别的意义。

4.2 等离子发生器工作原理 本发生器为磁稳空气载体等离子发生器，它由线圈、阴极、阳极组成。其中阴极材料采用高导电率的金属材料或非金属材料制成。阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的金属材料制成，它们均采用水冷方式，以承受电弧高温冲击。线圈在高温250℃情况下具有抗2000V的直流电压击穿能力，电源采用全波整流并具有恒流性能。其发火原理为：首、线圈 2、阳极 3、阴极 4、电源图五 等离子发生器工作原理图 - 7 - 163350935.doc （2.0版） 先设定输出电流，当阴极3前进同阳极2接触后，整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变，当阴极缓缓离开阳极时，电弧在线圈磁力的作用下拉出喷管外部。具有0.03Mpa左右压力的空气在电弧的作用下，被电离为高温等离子体，其能量密度高达105 ~ 106W/cm2，为点燃不同的煤种创造了良好的条件。 4.3 燃烧机理 图六 燃烧机理图 根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配，为此设计了多级燃烧器。它的意义在于应用多级放大的原理，使系统的风粉浓度、气流速度处于一个十分有利于点火的工况条件，从而完成一个持续稳定的点火、燃烧过程。实验证明运用这一原理及设计方法使单个燃烧器的出力可以从2T/H扩达到10T/H。在建立一级点火燃烧过程中我们采用了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区，5000-10000℃的高温等离子体同浓煤粉的汇合及所伴随的物理化学过程使煤粉原挥发份的含量提高了20-80%，其点火延迟时间不大于1秒。 点火燃烧器的性能决定了整个燃烧器运行的成败，在设计上该燃烧器出力约为500 800kg/h，~ 其喷口温度不低于1200℃。另外我们加设了第一级气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动及挂焦，同时又解决了燃烧器的烧蚀问题。该区称为第一区。 第二区为混合燃烧区，在该区内一般采用“浓点浓”的原则，环形浓淡燃烧器的应用- 8 - 163350935.doc （2.0版）

将淡粉流贴墙而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧。这样做的结果既利于混合段的点火，又冷却了混合段的壁面。如果在特大流量条件还可采用多级点火。

第三区为强化燃烧区，在一、二区内挥发分基本燃尽，为提高疏松炭的燃尽率采用提前补氧强化燃烧措施，提前补氧的原因在于提高该区的热焓进而提高喷管的初速达到加大火焰长度提高燃尽度的目的，所采用的气膜冷却技术亦达到了避免结焦的目的（1998年获专利）。

第四区为燃尽区，疏松碳的燃尽率，决定于火焰的长度。随烟气的温升燃尽率逐渐

加大。

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第五章 电源柜及控制系统

5.1 电源柜

5.1.1电源柜外形

电源柜选用德国RITTAL公司生产的PS4000型电源柜，柜体外形尺寸及安装尺寸如下图所视： 图七 电源柜外形图 s 电源柜为前后开门结构。前门上方安装有三块表从左到右分别为系统实际电压表、系统实际

电流表、系统给定电流表，下方为排气孔。

5.1.2电源柜正面视图

打开柜前门后，电源柜正面视图如图八所示：

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其中主要部件为：

① 冷却风机:用来冷却柜内控制元件。

② 功率组件:内采用三相全桥控晶闸管整流功率组件，晶闸管采用美国进口芯片，最大输出为

1200A、1600V。三相全桥控整流方式整流效率高，技术成熟，保证了电源长期工作的可靠性。其工作原理如下图所示：

图八 电源柜正面视图

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图九 功率组件原理图

③ 熔断器：电流过载保护。

④ 电源开关：控制电源柜内冷却风机的启停。 ⑤ 电源开关：电源柜控制电源。 ⑥ 端子排：电源柜与外部设备的接口。

⑦ 直流控制器：采用西门子公司生产的先进的6RA70系列全数字控制整流装置。该装置具有I/O扩展口和RS232、RS485通讯功能，因此可以作为整流和等离子发生器的引弧控制接口、水流、风压保护接口，并且与其它计算机实现总线式的数字通讯。6RA70为全数字整流，电压、电流的参数调整完全可以由上位机界面设定操作，实现过程全自动控制。

⑧ 直流平波电抗器，由于DLZ-200型等离子发生器是直流接触引弧，因此在启动阶段电源要工作

在低电压（0 ~ 20V），大电流（260 ~３00A）的短路状态，这对功率组件是极其不利的。同时，由于引弧器在引弧瞬间会产生强烈的冲击负荷，即使是在正常工作情况下，由于电弧在阴极和阳极之间旋转产生电压跳变，也要求电源要有极强的恒流能力。这就要求平波电抗器要有足够的感抗。从平波的角度讲当然是电感量越大越好，但是一味的增加电感抗，不仅会增加设备的成本，同时由于其尺寸过于庞大而不利于设备的推广使用。因此，在电抗容量设计上，通过大量实验工作最后定为500A，2.1MH的电抗器，其平波效果较为理想。

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5.1.3电源柜背面视图

打开电源柜后，其电源柜背面视图如下图所示：

图十 电源柜正面视图

⑨ 控制变压器：将柜内交流380V电源转变成交流220V电源供控制回路使用。 ⑩ 直流24V电源：用于电极的接触检测。

11 交流接触器。 12 融断器。 13 直流输出接口。

5.1.4电源柜原理图

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163350935.doc （2.0版） 电源进线L1L2L3111F10222本控/遥控（面板）启动（面板）停止（面板）冷却风机电极检测交流合闸阴极退阴极进电流增电流减复位复位1351313输出电压输出电流设定电流Q1151251351551610.0201202T111/214231414142424246K12135526V63220VF12F13F144F112VAA2D1UVW2U2V2W46D25U15W1141512131617D310.010.110.213.310.410.510.610.711.011.111.211.311.411.5514365V121/212031355K3124Vdc1.E72462413132113131313131313P11P12P13200141.B7K11511514K1风压Q11Q12水保护6QG12功11154EM-277率组件1C2LN1D2PGKV112221101096RA70系列控制器 101105363938373655Q0.0Q0.1Q0.2S7-224 可遥控控制器Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6PE1H3L2H1L2LPEL1MNHPEQ0.7106L514K1113111221K122R13K1A1H111A11F15A2红2A2K1224Vdc1.E8PEL6RA70 X3PEL11R112R121.B76C112阴极前进MM12N1C11D1L100101P24StartPGK1.C2电源102103阴极后退104柜顶风机功率主回路电极检测输助电源 输助电源24SIEMEMS 驱动器1U3906RA70 X172V风机PLC数字量输出W3K3-1K3-4K3-3K3-2接线端子排列预留1011032011001021042032002021.023511111361212141.0135246502205050PE39053353KKN121.031.031.07LLL4K12K1电器连接原理通讯电器连接原理电流互感器连接原理 图十一 电源柜原理图 - 14 - 163350935.doc （2.0版）

5.2 控制系统

5.2.1控制系统硬件配置

本系统控制主机采用西门子S7-300可编程控制器为核心，S7-300与各电源柜之间为数据通讯，操作界面采用工业液晶显示屏设置参数、设置功能。其硬件配置如图四所示。 其中6RA70为全数字直流控制器，是电源柜的控制核心元件。 5.2.2控制逻辑框图 空气压力满足冷却水压满足吹扫完成MFT启动按钮等离子点火启动允许(指示)点火失败与FSSS联系等离子点火装置开始启动程序自动完成以下动作空气压力不满足冷却水压不满足将功率给定设为启动功率将空气压力调至0.03MP左右二次风门手动操作并切手动将引弧器进至电极接触过程电流调至启动值200A引弧器后退电弧引燃出现电弧标志释放禁止给粉机条件计时十分钟给粉极启动按钮等离子电功率调至投粉功率打开一次风门允许投粉1角无火2角无火3角无火4角无火运行中断弧给粉机运行停止按钮有火否30秒是否停止给粉机快速自启动是吹扫3-5分否成功是正常运行点火成功关闭一次风门停止给粉机关闭一次风门切断等离子电弧电源切断等离子电弧电源 图十二 控制逻辑图 - 15 - 163350935.doc （2.0版）

第六章 操作界面的使用

6.1 简介

6.1.1操作界面为日本DIGITAL 公司生产的型号为GP-577R-TC41-24VP 液晶显示触摸屏。通过RS-232接口与S7-300 PLC连接。其安装区域为317X243mm2，有效区域为211X158mm2 。

图十三 触摸屏外形尺寸图

6.1.2系统上电后，触摸屏上首先出现的是引导画面，按进入键即进入控制系统界面。

欢迎进入龙源 等离子点火控制系统 中国 烟台 龙源电力技术有限公司 图十四 欢迎界面

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6.1.3首先进入一角点火画面

1号角点火操作 冷却水流异常 烟台龙源电力技术有限公司 yy/mm/dd 时:分 过程状态一览 炉压缩空气异常 123.4A 123.4V 通讯故障通讯故障 本控 断冷却水 空气不足 交流分闸 整流器停 膛燃烧室直流电源切断 发等生离器子一号角 M_0001 启动 200 150 100 50 0 停止 图十八 欢迎界面 123.4 KW 系统退出 输出功率 整流故障 123.4 A 风扇停运 电流设定 电弧状态 三角点火 三角点火

风机/风门 水泵/给粉机 系统监控 设备状态 报警纪录 操作确认 图十五 一角点火界面

6.1.4界面布置风格

左上角为画面名称，上中为公司名称，右上角为日期、时间。 中间部分为过程示意图、必要的操作按钮和状态显示。 下部分为画面之间切换热键。

6.2 角点火操作界面

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3号角点火操作 冷却水流异常 烟台龙源电力技术有限公司 yy/mm/dd 时:分 过程状态一览 炉压缩空气异常 123.4A 123.4V 通讯故障通讯故障 本控 断冷却水 空气不足 交流分闸 整流器停 膛燃烧室直流电源切断 发等生离器子三号角 M_0001 启动 停止 图十八 欢迎界面 123.4 KW 输出功率 123.4 A 电流设定 系统退出 整流故障 风扇停运 电弧状态 200 150 100 50 0 一角点火 三角点火图/二十 角点火界面 风机/风门 水泵给粉机 系统监控 设备状态 图十六 三号角点火界面

报警纪录 操作确认

6.2.1 角点火操作画面说明:

过程状态一览 此画面右侧** “过程状态一览”为点火器启动条件和状态指示。只在条件满足时，

对应条件指示为绿色，点火器启动操作才有效。

空气满足 通讯满足 、

水流满足 、

均为绿色时， 启动允许 才变绿，允许启动点火器。

** 启动 点火器启动键。在条件允许时操作有效。此键按下后变 请 ，再按

确认

来确认操作。

操作确认

，再按 操作确认** 来确认操作。 停止 停止键。按下此键后，键变为 请确认 操作确认 此键为 启动** 键的确认键。以防止运行人员的误碰操作。 停止- 18 -

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** 此为电子发射枪后退出的标志。此标志的出现表示电子枪正在后退。 ** 此为电子发射枪前进出的标志。此标志的出现表示电子枪正在前进。

** 电极接触标志

** 此为电弧启动的标志。此标志的出现表示电弧启动成功。 ** 电流设定上升调整键。 ** 电流设定下降调整键。

123.4 KW 此窗口显示给定功率值

输出功率 123.4 A 电流设定 123.4 A 123.4 V yy/mm/dd **

** ** ** **

此窗口显示给定电流值

此窗口显示过程电流值 此窗口显示过程电压值

时:分 显示当日日期及时间

**

200 150 100 50 0 实际功率趋势记录图。

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**

这一排按钮用来切换画面。例如，按 按钮，将画面切换到风机/风门画面。

三角点火 风机/风门 水泵/给粉机 系统监控 设备状态 报警纪录 风机/风门

6.2.2 运行人员既可以通过*角点火画面进行启动和停止操作，也可以用系统监控画面操作。由于*角点火画面状态信息详细，建议点火器启动由此画面来进行操作。系统投入一个以上点火器后，再用系统监控画面监控所有点火器工作状态。

6.2.3 点火器启动步骤在画面上显示如下：

以3#点火器为例。点火器启动后，正在启动标志出现并闪烁。首先，画面等离子引弧器上出现 标志，表示马达驱动电子发射枪向前进, 经几秒延时，电压由降为24 V下1 V，引弧器画面上出现 标志，证明电极已经接触 ，引弧器上 标志消失。0 A渐升至设定电流（300A），电压由1 V 渐升至20 V。，当电流升至300 V左右， 此时电流由设定值后，引弧器上出现 标志，电子发射枪正在后退。电压很快升至 功率升至 100 KW，引弧器上 标志消失，在画面燃烧室内出现 燃 烧室 图标，正在启动标志消失，此时宣告该角点火器启动成功，此角点火器进入运行状态。功率曲线上的A段记录了这段过程功率的变化。其他各角相同。

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6.3 系统监控界面

系统监控画面 1#角 1234.5 M/S 烟台龙源电力技术有限公司 yy/mm/dd 时:分 3#角 1234.5 M/S 启 停止 水流 123.4 V 123.4 A 123.4 KW 一次风速 1234.5 一次风速 1234.5 停 气压 3# 3# M_0005 操作确认 一次风量 一次风量 操作确认 123.4 V 1# 启 M_0003 123.4 A 停止 水流 12345 度 1#角 12345 Pa 3#角 12345 Pa 123.4 KW 气压 停 一次风温 一次风微差压 一次风微差压 一角点火 三角点火 风机/风门 水泵/给粉机 设备状态 图十七 系统监控画面

报警纪录

** 此画面可以监视和控制一层2台等离子点火器的启动、停止和输出功率的大小及电流、

电压值。 以1#角为例：

在水流、空气条件满足的情况下，即 水 流 为绿色， 气 压 为绿色， 43 V 电压数 值为24~43V（电极接触检测电压）， ０A 电流数值为0 A，如需启动点火器，按 启 按 启 后，再按 钮（此时锅炉应已经吹扫完成，允许投点火器）， 启 变 操作确认 键，装置即按功率给定为100KW启动。

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** 点火器启动步骤在画面上显示如下：

首先，经几秒延时（马达驱动电子发射枪向前进），电压由 24 V左右下降为 1 V （证明电极已经接触）。此时电流由 0 A 升至设定电流（300A），电压由 1 V 渐升至 20V ，此时电子发射枪后退。电压很快升至 300 V ，功率升至

100 KVA ，在 出现 图标， 停止 变为 运行 状

态，此时宣告该角点火器启动成功，此角点火器进入运行状态。其他各角相同。 ** 如运行人员需改变点火器输出功率，可以按 2# 区域或屏幕下方的 一角点火

键将画面切换到一角点火画面。

** 如运行人员要停止点火器工作，只要按 停 键后再按 操作确认 键即可。

** 运行人员可以按屏幕下面的画面切换热键进入到某个想要进入的画面。

6.4报警记录

** 报警记录画面主要是用来记录引起点火器跳闸的首出原因。为保证等离子点火煤粉燃烧

器安全可靠的运行，“水流量消失”、“空气不足”、“柜内冷却风机停”、“断弧”这几个条件中任一个条件不满足都会停止该装置的工作。为运行及维护人员分析原因方便，做此画面来记住跳闸首因。

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报 警 纪 录 烟台龙源电力技术有限公司 yy/mm/dd 时:分 1#角 风扇跳闸 交流器故障 柜内通讯故障 阴极前进超时 水流量消失 风压消失 断弧跳闸 电气回路启动超时 3#角 风扇跳闸 交流器故障 柜内通讯故障 阴极前进超时 水流量消失 风压消失 断弧跳闸 电气回路启动超时 一角点火 三角点火 风机/风门 水泵/给粉机 系统监控

图十八 报警纪录

设备状态 - 23 -

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6.5 设备状态

此画面用来显示设备的运行时间。阴极（电子发射枪）及阳极更换后重新计时，装置运行时间累计计时。用以提示检修人员定期对设备易损件进行必要的检查和更换。

启动间隙调整 3# 阴极运行时间 3# 阳极运行时间 3# 装置运行时间 123.4 写入 设 备 状 态 1# 阴极运行时间 1# 阳极运行时间 1# 装置运行时间 123.4 烟台龙源电力技术有限公司 yy/mm/dd 时:分 123.4 小时 123.4 小时 123.4 小时 清零 清零 123.4 小时 123.4 小时 清零 清零 图二十 设备状态 123.4 小时 图二十四 设备状态 启动间隙调整为调试人员所使用，置入此数表示电子枪后退距离的大小，一般定义为30左右。 写入 启动间隙调整 一角点火 三角点火 风机/风门 水泵 /给粉机 系统监控 图十九 报警纪录

报警纪录 - 24 -

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第七章 安装与连接

！ 警告 以错误方式吊装燃烧器、发生器、电源柜、变压器、就地柜，可能导致人身伤害。 所有设备必须有专业人员按照说明书用适当的设备吊装。 燃烧器安装角度的偏斜可能导致以后安装发生器困难和燃烧效果变差。 线圈为空心铜管，不可使之承受外力挤压。 电源柜吊装时必须通过柜体基座受力。 触摸屏内灯条必须于40000小时之内更换。更换灯条时保证掉电10分钟以上。 PLC内装电池必须于4年以内更换同型号或可替代的新电池。 电源柜、变压器、发生器等运行于高电压。 在从事任何接线工作前，切断供电电源！ 只有完全熟悉使用说明书中所有安全注意事项和结构安装，操作维护说明的有资 格人员，才能从事本装置的工作。 不正确的连接导致装置不可挽回的损失。 在断电后至少2分钟内，吸收电容器上仍带有危险电压，由于这个原因，在打开电源柜检 修前至少等待2分钟。 适当的导线尺寸，熔断器，接地，绝缘，端点措施和过电流保护必须引起特别强调的注意。 电源柜内整流器带有危险的旋转机械，如果不遵守有关操作规定，可能导致死亡或严重的 伤害和设备事故。 本设备成功和安全的运行，依赖于精心的运输，适当的存储和安装，以及正确的操作和维7.1燃烧器安装 护。

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7．1 点火燃烧器安装

注意 安装时一定保持水平端正 7.1.1燃烧器外形尺寸

不同锅炉型式及现场条件，采用不同结构型式的点火燃烧器，也就有不同的安装方式。故此，点火燃烧器的安装由设计者与电厂专工协商确定，这里只提一些有共性的安装规则：

规则1：因燃烧器必须随锅炉体膨缩而移动，所以不支承在相对地面不动的零件上。 规则2：点火燃烧器同主燃烧器布置在同一纵剖面内时，二者的喷口应齐平；若点火燃烧器是侧墙布置在主燃烧器的同一水平面时，其中心线距主燃烧器所在之水冷壁应在（1.6-1.8）D之间。燃烧器喷口端面内缩至水冷壁中心40-60mm。（D—主燃烧直径）

规则3：点火燃烧器一般情况下应水平安装，也可根据需要向某一方向倾斜一定角度。 规则4：点火燃烧器与炉体或二次风道的焊接均为密封焊。与一、二次风管连接法兰处应有密封垫，保证不漏风、不漏粉。

规则5：安装点火燃烧器时，水冷壁需“拉稀”（与主燃烧器共用或装在二次风口例外），水冷壁的拉稀孔与点火燃烧器之间应设置填料箱，并用“侄打料”填充，并做出铉口。

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7．2等离子发生器安装

注意 等离子线圈为空心铜管，不可使之承受外力挤压。 进、回水管、空气进气管一定不能插错。 后端陶瓷套圈易碎，不可用力过度。 7.2.1发生器安装尺寸图 安装基板 等离子发生器一般安装于燃烧器的后端。其与外界接口部分有: 图二十 发生器外形尺寸图 阳极 托架 ? 与燃烧器连接的法兰盘(出厂前已配合好): 发生器主机上的“安装基板”与燃烧器法兰连接固，摇转手把使阳极进退。注意：应调整阳极与燃烧器孔对中，阳极密封件与燃烧器相应平面贴合。否则，应调整托架高、低、左、右位置及上、下、左、右翘起一合适的角度。 ? 冷却水进口：仪表箱现场定位后，在其底部有进水口是Φ45×3的不锈钢管。再对焊“连管”（用户自备）与母管相通。仪表箱的出水口与发生器主机用胶管连接。 ? 冷却水出口：主机器水直接用胶管与回水母管连接（提供焊在母管的接头）。 ? 压缩空气进口：向冷却水进口。

? 动力电缆：发生器主机动力线与电源动力线均在“动力接线线”内用铜螺母压紧连接。

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? 发生器主机内接电机控制线用航空插头：低度表箱内信号端子与信号线连接。

7.2.2发生器安装后的安全检查

a.安装完毕后，将动力电缆连接牢固，进水、回水管连接好，手动将阴极脱开电子枪驱动连板到中间位置，根据国家标准，使用工作电压500V的101兆欧表测量阴极对大地的绝缘电阻，应满足如下值：

关掉水阀不加水时：〉5兆欧 打开水阀加水时：〉2兆欧 b. 测量电机连线是否对地短路。

7.2.3连接配件：

① ?25金属软管2根，用于冷却进、水及空气供给连接。 ② ?38金属软管1根，用于回水。

③ 2根1.5左右米长1*1002的软铜镀锌线用于从动力端子盒接至等离子发生器正负极。

7.2.4发生器参数：

含包装箱总重量：60Kg 包装方式：泡沫外罩木箱

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7.3电源柜安装

注意 电源柜安装平台，与发生器的电缆连接距离不能超过100米。 隔离变压器上方需另加防护罩。

7．3．1电源柜安装尺寸

安装电源柜及隔离变压器的房间要有通风装置。

7.3.2电源柜安装规则

规则1柜内所有的金属构件之间通过平面和良好的导电连接，需要的地方必须使用爪垫或接触垫圈。

柜门应该通过尽可能最短的接地电缆带接到柜体上。

规则2信号电缆应只在一个平面进入柜子。

规则3避免不必要的电缆长度，以减少耦合电容和电感。

规则4信号电缆和动力电缆必须相互分开布线（避免由于耦合而引入干扰），至少应保持200mm的

空间。

图二十一 电源柜外形尺寸图 - 29 -

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规则5 柜体保持垂直，偏心度不超过5度。

7.3.3电源柜连接

a. 三相动力电直接接入熔断器，连接牢靠，地线连接好。为了测量电源柜电源电路绝缘体的电阻，

必须完成以下操作。

——把进线开关和控制电路的自动开关放置“断开”位置。 ——断开电源母线带电的指示灯。 ——断开连接防干扰电容器壳体的导线。

——测量供电母线之间和每根母线之间与控制盘外壳之间绝缘电阻必须大于2兆欧。 b. 端子出线测量是否对地短路。

7.3.4变压器安装尺寸

图二十二 变压器外形尺寸图 变压器安装时并排放置，与电源柜位置一一对应，距离电源柜的距离不超过10米。变压器进线侧加装隔离开关。

7.3.5变压器连接

变压器进线侧通过开关接入电厂动力电回路，变压器出线侧接入电源柜的熔断器。用兆欧表测量变压器相间、单相对外壳是否符合其铭牌上标明的参数。

7.3.6 电气连接示意图

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163350935.doc （2.0版） 现场FWDP3DL13接线盒可编程控制器隔离变压器西门子上海龙源型 号数量厂家380VAC 250KVA来自用户配电盘 DLDL3等离子整流控制柜动力接线盒序号编号名 称动力电缆（直流） 2*120 DLDL6控制电缆14*1.5DL9ZLG-3ZLG-1380VAC 250KVA来自用户配电盘 DLDL1动力间3*120+1*25 DLDL43*120+1*25 DLDL2控制室数据总线 TXDL2 7.3.7电源柜参数： 图二十三 电气示意图 电源柜重量：500Kg 变压器重量：800Kg 控制电压：AC380V 50Hz 300KVA 输出电压：DC200-450V 输出电流：DC200-400A 包装方式：木箱 7.3.8 电源柜端子出线图

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163350935.doc （2.0版） 水流量满足复位信号气压满足水流量满足进退引弧器气压满足100101102103104TM1234567891020020120220310210310420020120220324-直流控制柜端子排接线图点火器端子接线图 图二十四 电源柜端子出线图 用户380V电源经过隔离变压器后进入电源柜经三相整流后输出直流200-450V可调电压，再连至动力端子箱内。信号线与中间端子箱相连，见端子图。所有动力柜内通讯口通过屏蔽双绞线相连后连接到一台S7-300可编程序控制器上，可编程序控制器再与触摸屏通过专用通讯电缆相连。 7．5操作屏安装 注意 操作屏必须安装于便于操作及观察之处，最好安装于运行员台上。 操作屏内灯条必须于40000小时之内更换。更换灯条时保证掉 7.5.1在运行员台上需要一块地方安装操作屏。该操作屏的尺寸为： - 32 -

20320020110010310420224-TM123456789101112131415E227--M（-24V）100 1110 9 8 7 6 5 4 3 2 1退进引弧器N复位信号NL24-163350935.doc （2.0版） 7.5.2触摸屏连接

通讯电缆必须有屏蔽层，且在PLC端良好接地，其总长度不超过15米。

图二十五 操作屏尺寸图

图二十六 触摸屏连线图

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7.5.3 PLC安装

注意 PLC必须安装在距离触摸屏电缆连接距离15米以内的地方，以确保它们之间通讯正常。 PLC内部电池必须在4年以内更换。 PLC采用的是Simens S7-300 CPU315-2 DP系列

参数如下：

外形尺寸：280mm（长）*125mm（高）*130mm（厚） 工作电压：AC220V UPS 内 存：96KB 内部继电器：2048

数字量IO：1024（远程2048） 模拟量IO: 128(远程256) CPU集成：PROFIBUS-DP接口 数据传输率12Mbit/s 可联DP从站64个

MPI接口：数据传输率187.5Kbit/s,电缆连接最远9100米。

网 络：工业以太网，PROFIBUS,AS-I网络，MPI网 络，点对点串行通讯(RS232、RS422/485、

20MA/TTY)

安装方式：横向或竖向DIN导轨或底板安装。 环境条件：温度0-60?C,相对湿度5-95%。

PLC一般安装在运行立盘上，将底板四只孔与立柜连接牢。它既与电源柜进行485双线通

讯，也与触摸屏进行232通讯。

PLC的底版安装尺寸为：

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163350935.doc （2.0版） 图二十七 PLC安装尺寸图 - 35 -

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第八章 调试

等离子点火煤粉燃烧器接第七章要求正确安装及接线后，按以下步骤调试：

8.1 冷却水系统调试

首先打开冷却水总阀门，检查阀后是否漏水，并证明所有回水管都有水流出，水压

仍能高于0.3Mpa，证明冷却水压可满足单角要求，回水母管亦检查是否回水流量，用万用表欧姆档测量两个水流开关是否已经闭合。

8.2 予调压缩空气

打开压缩空气手动阀，脱开拉弧机构的驱动块、推电子发射枪与阳极接触并用手抵

住，将压力调至0.03Mpa左右，再用手将电子发射枪移至中间位置后，再调容量压力至0.02Mpa左右，用万用表检测压力开头是否闭合。

8.3 电源柜

电源受电之前的一项重要工作是由工程师确认所有接线都已按图纸正确连接。

在以上调试工作完成后，电源柜上电，首先进项电源受电，然后控制电源合闸，6RA70应显示7.0为正常，然后合闸风扇开关，检查风扇运行是否正常。

以上工作完成后，可以在操作界面上进行引弧操作（此时锅炉内应允许进行启火操作）。在拉弧过程中，再次调整空气压力，以确定现场工况下的启弧及运行的最佳压力值。

在进行点火器引弧试验时，必须在一次风通以一定量的冷却风，以防止长时间的工作烧坏燃烧器的进粉口。

8.4 点火燃烧器的调试

点火燃烧器使用前，一定要由用户专业工程师对燃烧器的风场特性和二次风、一次风的风速、风量进行检查，以确定投粉点火时风门的最佳开度和给粉机的最佳转速，以及长时间运行的最佳风粉比。对烟煤而言，点火时最佳浓度值为0.4左右

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第九章 检修维护

警 告

本装置运行于大电流，高电压，为高热部件。在从事任何检修工作前，必须切断供电电源！只有完全熟悉使用说明书中所有安全注意事项和结构安装，工作原理，操作维护说明的有资格人员，才能从事本装置的检修工作。 不遵守安全指导，可能导致死亡和严重人身伤害。 不正确的操作，将导致装置的永久损坏。 尽管电源柜内所有开关断开，交流进线侧仍有可能带电！

9.1 等离子发生器检修维护

9.1.1 电子发射枪

等离子发生装置的电子发射枪枪头为易损件，其使用寿命在平均额定功率为100KW时为50小时，因此，在装置运行50小时左右，界面提示检查电子枪，检修人员应给予检查和更换，检查时取下尾罩，解除电缆、电子发射枪的进、回水管及拉弧机构的驱动块，将其从阳极组件中拉出，即可对其进行检查和操作，如需更换枪头，必须使用厂家提供的专用工具操作，以防止其变形而导致密封损坏。更换后，接通进、回水管，检查枪头连接处是泄漏。

9.1.2 阳极组件

阳极组件在运行一段时间后，可能受到来自炉膛内的粉尘和煤粉的污染，一旦污染，将影响其正常工作，表现为电弧电压不稳，易断弧等，此时检修人员应给予清洁处理，方法是装置停电后，利用手动摇柄拉出点火器，用砂纸清洗可能存在的污染物，打开压缩阀门进行吹扫，然后回装即可。

9.13 稳磁线圈

稳磁线圈无需要特殊的维护，定期检查其水流状态，评估管道是否可能结垢。

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9.2 电源控制柜

9.2.1 电源控制柜无需特殊维护，电源柜主控制器为微处理器电路，应定期进行除尘清洗处理，

在设备停电情况下，用手动皮吹风器对其进行吹尘清洁。

9.2.2 控制回路保险丝在一个大修定期进行一次更换。

9.2.3 电源柜冷却风扇连续长时间工作后，一年应给予检查，加油处理。 9.2.4 每年应清洁一次电源柜的空气过滤网。

9.3 辅助系统

9.3.1 水压力开关每一个检修期应检验一次，保证其准确动作。 9.3.2 空气压力开关每个检修期应检验一次。

9.3.3 每三个月应检查一次，冷却水用绝缘橡胶管是否有老化现象，如有老化，应及时更换防止

漏水使设备失去水保护。

9.3.4 如果环境温度低至水结冰温度，点火器在不工作时应用本公司提供的专用软管进行吹扫，

使调备中的水大部分排走。

9.3.5 应定期检查动力电缆接口处是否有松动情况，防止电缆接头松动引起打火氧化。

9.4 点火燃烧器

等离子点火煤粉燃烧器不同通常意义上燃烧器，由于其煤粉的挥发分大部分是在燃烧器的筒内燃烧，因此，该燃烧器承受着高热负荷的冲击，因此，二次风的充足及顺畅是保证燃烧器不至于很快损坏的重要条件，因此，日常检修维护必须保证二次风门的可用性，防止干烧损坏设备，另外，锅炉检修必须对燃烧器进行细致的检查，发现其损坏必须及时处理以保证其可靠的工作。

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附录A（仅供参考，以调试后参数为准）

6RATO 直流控制器参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

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参数号 P075 P082 P083 P084 P100 P110 P111 P114 P150 P151 P153 P155 P156 P355 P360 P380 P388 P401 P595 P664 P648 P711 P712 P713 P714 变址值 .001 .001 参数值 0 0 3 2 30.00 *0.83 *50.0 0.0 30 150 1 *0.30 *0.120 0.0 10 120.00 100.00 70.00 0286 3002 3001 说明 功率部件的热量监控无效 使励磁控制无效 选择为EMF反馈方式 选择为闭环电流的运行方式 驱动器的额定电流 输出回路的电阻值 输出回路的电感值 电动机热监控无效 α角的限制 ρ角的限制 取消电枢的预控制 电流调节器的P增益 电流调节器的I积分时间 取消堵转保护功能 外部故障出现后的延时 允许的最高输出电压 给定和实际值之间的允许偏差 机柜控制基准电压的设定（0～100%） 对于超速信号实际值的源 主设定值的源来自第二个网络数据字 控制字的源来自第一个网络数据字 备用模拟输入的规格化 备用模拟输入的偏移量 备用模拟输入的信号方式选择 备用模拟输入的符号选择 163350935.doc （2.0版）

续上表 序号 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 参数号 P715 P717 P750 P751 P752 P753 P755 P756 P757 P759 P760 P761 P762 P763 P765 P767 P768 P770 P770 P770 P770 P771 P772 P773 P774 P775 P776 P777 变址值 .001 .002 .003 .004 参数值 0291 1 100 9.00 198 0 20 7.80 0 0 0 10 116 100 3.90 3400 3401 3402 3403 0 0 0 - 40 -

说明 备用模拟输入的滤波时间 备用模拟输入的分辨率 模拟量输出1选择为实际电压输出 实际电压选择为绝对值输出 实际电压输出的滤波时间（ms） 实际电压输出表计的规格化 模拟量输出2选择为给定电流输出 给定电流选择为绝对值输出 给定电流输出的滤波时间（ms） 给定电流输出表计的规格化 备用模拟输出的源 备用模拟输出的信号方式选择 备用模拟输出的滤波时间（ms） 备用模拟输出的规格化 选择实际电流输出（借用） 实际电流输出的滤波时间（借用） 实际电流输出的规格化 引弧器前进的输出反号选择 引弧器后退的输出反号选择 料棒前进的输出反号选择 料棒后退的输出反号选择 46号端子设置为引弧器后退的驱动 47号端子设置为引弧器后退的驱动 50号端子设置为料棒前进的驱动 51号端子设置为料棒后退的驱动 引弧器前进的ON/OFF延时 引弧器后退的ON/OFF延时 料棒前进的ON/OFF延时 163350935.doc （2.0版）

续上表 序号 54 55 56 57 58 59 60 61 参数号 P778 P918 U74 U734 U734 U734 U734 U734 变址值 .001 .001 .002 .003 .004 .005 .006 参数值 0 * 0032 0026 0029 0020 0011 0401 说明 料棒后退的ON/OFF延时 网络地址的设置，见表后的注解 驱动器的状态字 经过滤波的实际电压值 经过滤波的实际电流值 开关量输入状态的报告 机柜控制时的给定电流 机柜控制时的基准电压

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附录B 常见故障及排除方法

B1. 等离子发生器

故 障 现 象 可能原因 1. 阳极污染不导电； 2. 阳极漏水； 3. 电子发射枪枪头损坏； 4. 电子发射枪枪头漏水； 5. 风压过高 6. 引弧器拒动； 7. 功率组件故障； 8. 控制电源失去。 处理方法 拉出阳极组件，用砂纸清理干净； 拉出阳极组件，更换密封垫； 拉出电子发射枪，更换枪头； 拉出电子发射枪，更换密封铜环； 调整空气压力至调试时确定的最小值 检查电机接线，检查电机是否损坏； 检查可能损失的元件并进行更换； 更换保险丝。 拉出阳极组件，用清理阳极头； 更换枪头，原枪头简单加工为规则形状可继续使用； 检查风压系统； 更换密封垫； 检查枪头是否松动，如松动用专用工具拧紧。 不能正常引弧 1. 阳极轻度污染； 2. 电子发射枪头烧损，形状不规则； 功率波动 3. 风压波动大； 大 4. 阳极渗水； 5. 电子枪头渗水。

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B2. 控制系统

故障现象 通讯故障 死机 可能原因 接口接线松动 接好连线 停电再试 处理方法

B3. 点火燃烧器

故障现象 点火困难 火焰发散 燃烧不好 可能原因 风粉比例不合适或下粉不好 燃烧器喷烧坏 风粉比例不合适 处理方法 检查是否下粉，调整风门 修补 调整风粉比例

烟台龙源电力技术有限公司

二零零壹年九月七日

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